画像処理装置
【課題】ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能な画像処理装置を得る。
【解決手段】画像処理装置１は、画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダ２と、量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部３とを備える。制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、増減値ＱＰ３を決定する。望ましくは、制御部３はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する活発性評価値等の画素情報に基づいて増減値ＱＰ３を決定する。
【解決手段】画像処理装置１は、画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダ２と、量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部３とを備える。制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、増減値ＱＰ３を決定する。望ましくは、制御部３はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する活発性評価値等の画素情報に基づいて増減値ＱＰ３を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、動画像圧縮における符号量制御アルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
符号量制御とは、発生符号量を制御することによって画質の最適化を図る技術である（例えば下記特許文献１，２参照）。現行の符号量制御アルゴリズムでは、ＧＯＰ（Group Of Picture）単位又はフレーム単位で符号量制御を行うものが一般的である。例えばフレーム単位の符号量制御では、１フレームに対する割り当て符号量が算出され、当該符号量を超えないように、フレーム内の各マクロブロックに対する量子化パラメータが制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１５４６０号公報
【特許文献２】特開平１０−２４３３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＧＯＰ単位又はフレーム単位の符号量を目標符号量として制御する方法では、目標コンスタントビットレートを得るための平均区間が長く、符号量のピーク値として比較的大きな値が許容されるため、画質の向上を図ることが可能である。しかしながら、平均区間が長いということはバッファ時間が大きいことを意味し、エンコード処理に伴う遅延量が必然的に大きくなる。従って、ＧＯＰ単位又はフレーム単位の符号量制御は、記録番組の再生等のような遅延制限のないアプリケーションには適しているが、遅延制限の厳しいアプリケーションには適していない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能な画像処理装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置は、画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダと、前記量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部とを備え、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、基準値に対する増減値として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【０００７】
第１の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、基準値に対する増減値として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、増減値を決定する。従って、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【０００９】
第２の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、増減値を決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合であっても、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータが過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、第１又は第２の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００１１】
第３の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和に基づいて、増減値を決定する。従って、マクロブロックの予測誤差の絶対値和に応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、予測誤差の絶対値和が所定のしきい値未満であるマクロブロックに関しては、発生符号量が少ない領域と判断して、増減値を所定値だけ下げるという調整を行うことができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る画像処理装置は、第１〜第３のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００１３】
第４の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量に基づいて、増減値を決定する。従って、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より小さい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることが可能となる。一方、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より大きい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することが可能となる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値とに基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００１５】
第５の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値とに基づいて、増減値を決定する。従って、目標符号量と発生符号量との差と、所定の属性値とに応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、画質の劣化が目立ちやすい属性のマクロブロックに関しては、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、画質の劣化が目立ちにくい属性のマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。また、目標符号量に対して発生符号量が少ない場合（つまり余剰の符号量が多い場合）に
は、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、目標符号量に対して発生符号量が多い場合（つまり余剰の符号量が少ない場合）には、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００１６】
本発明の第６の態様に係る画像処理装置は、第５の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、前記属性値を決定することを特徴とするものである。
【００１７】
第６の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、属性値を決定する。従って、エッジ抽出処理の結果、マクロブロック内に文字が含まれていると判定された場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値を設定することにより、画質の向上を図ることができる。
【００１８】
本発明の第７の態様に係る画像処理装置は、第６の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記属性値を決定することを特徴とするものである。
【００１９】
第７の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、属性値を決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値を設定することにより、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータが過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００２０】
本発明の第８の態様に係る画像処理装置は、第６又は第７の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に基づいて、前記属性値を決定することを特徴とするものである。
【００２１】
第８の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に基づいて、属性値を決定する。従って、活発性評価値が小さい場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値を設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、活発性評価値が大きい場合には、量子化パラメータが大きくなるような属性値を設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００２２】
本発明の第９の態様に係る画像処理装置は、第１〜第８のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、前記基準値が所定値未満である場合には、前記基準値として前記所定値を用いることを特徴とするものである。
【００２３】
第９の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値が所定値未満である場合には、基準値として所定値を用いる。従って、量子化パラメータを素早く増加させることができるため、効果的に発生符号量を抑制することが可能となる。
【００２４】
本発明の第１０の態様に係る画像処理装置は、第１〜第９のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少
させる場合において、前記基準値が所定値を超える場合には、前記基準値として前記所定値を用いることを特徴とするものである。
【００２５】
第１０の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値が所定値を超える場合には、基準値として所定値を用いる。従って、量子化パラメータを素早く減少させることができるため、効果的に画質を向上することが可能となる。
【００２６】
本発明の第１１の態様に係る画像処理装置は、第９又は第１０の態様に係る画像処理装置において特に、前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に応じて異なる値に設定されることを特徴とするものである。
【００２７】
第１１の態様に係る画像処理装置によれば、所定値は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に応じて異なる値に設定される。従って、画像の複雑度合いに応じて適切な所定値を設定することが可能となる。
【００２８】
本発明の第１２の態様に係る画像処理装置は、第９又は第１０の態様に係る画像処理装置において特に、前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値に応じて異なる値に設定されることを特徴とするものである。
【００２９】
第１２の態様に係る画像処理装置によれば、所定値は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値に応じて異なる値に設定される。従って、画質の劣化の目立ち度合いに応じて適切な所定値を設定することが可能となる。
【００３０】
本発明の第１３の態様に係る画像処理装置は、第９、第１０、又は第１２の態様に係る画像処理装置において特に、前記所定値は、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に応じて異なる値に設定されることを特徴とするものである。
【００３１】
第１３の態様に係る画像処理装置によれば、所定値は、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に応じて異なる値に設定される。従って、符号量の余剰の度合いに応じて適切な所定値を設定することが可能となる。
【００３２】
本発明の第１４の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１３のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００３３】
第１４の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、増減値を決定する。従って、量子化パラメータが大きく設定されている領域がフレーム内の同一箇所に集中する事態を回避できるため、複数のフレームにおいて当該領域が連続することに起因する画質の劣化を回避することが可能となる。
【００３４】
本発明の第１５の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１３のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００３５】
第１５の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、増減値を決定する。従って、先に文字領域が多く発生する状況が想定された場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを大きく設定して予め発生符号量を抑制することにより、将来の例外処理の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
本発明の第１６の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１５のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記マクロブロックはイントラマクロブロックを含むことを特徴とするものである。
【００３７】
第１６の態様に係る画像処理装置によれば、マクロブロックにはイントラマクロブロックが含まれる。従って、イントラマクロブロックに関しても同様の符号量制御を行うことが可能となる。
【００３８】
本発明の第１７の態様に係る画像処理装置は、第１６の態様に係る画像処理装置において特に、前記イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値が設定されていることを特徴とするものである。
【００３９】
第１７の態様に係る画像処理装置によれば、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値が設定されている。イントラマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きい値に設定すると画質の劣化が目立ちやすいため、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータに上限値を設定することにより、画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００４０】
本発明の第１８の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１７のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、直前に処理した所定の複数のマクロブロックに関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定することを特徴とするものである。
【００４１】
第１８の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、直前に処理した所定の複数のマクロブロックに関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。このように、発生符号量がしきい値を超えている場合には強制的に量子化パラメータを大きく設定するという例外処理を行うことにより、発生符号量が最大許容符号量を超える事態を回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】マクロブロック単位でのエンコード処理の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した制御部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図４】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図５】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図６】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図７】図２に示した制御部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図８】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図９】図２に示した制御部の第３の構成例を示すブロック図である。
【図１０】属性値の決定手法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図１２】所定値の決定手法の一例を示す図である。
【図１３】所定値の決定手法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００４５】
実施の形態１．
図１は、マクロブロック単位でのエンコード処理の一例を示す図である。図１には、行方向（横方向）に１２８０画素、列方向（縦方向）に７２０画素を有する１フレームの画像を例示している。１フレームは、行方向に１６画素ごと、列方向に１６画素ごとにマクロブロックとして分割される。従って、１フレームは、行方向に８０個、列方向に４５個のマクロブロックに分割される。なお、１行分に相当する８０個のマクロブロックの集合は、マクロブロックラインと称される。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像処理装置１は、エンコーダ２及び制御部３を備えて構成されている。エンコーダ２は、ＭＰＥＧ−２又はＭＰＥＧ−４等の動画像に関する規格に準拠しており、圧縮符号化前の画像信号Ｓ１に対して量子化処理及び符号化処理等の画像処理を施すことにより、圧縮符号化後の画像信号Ｓ４を出力する。画像信号Ｓ４は、画像処理装置１から無線ＬＡＮ等によって表示装置（図示しない）に伝送され、表示装置において動画像が表示される。
【００４７】
制御部３には、画像信号Ｓ１，Ｓ４が入力されるとともに、１マクロブロックあたりの最大許容符号量を示す信号Ｓ２Ａと、１マクロブロックあたりの目標符号量を示す信号Ｓ２Ｂとが入力される。ここで、１マクロブロックあたりの最大許容符号量は、画像処理装置１から表示装置への最大ビットレート（例えば１８Ｍｂｐｓ）と、動画像のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）と、１フレーム内のマクロブロックの総数（例えば３６００個）とに基づいて算出される。同様に、１マクロブロックあたりの目標符号量は、画像処理装置１から表示装置への目標ビットレート（例えば１４Ｍｂｐｓ）と、動画像のフレームレートと、１フレーム内のマクロブロックの総数とに基づいて算出される。制御部３は、これらの信号Ｓ１，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ，Ｓ４に基づいて、エンコーダ２内での量子化処理における量子化パラメータを、制御信号Ｓ３によって制御する。
【００４８】
図３は、図２に示した制御部３の第１の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、制御部３は、全体評価値演算部１０、部分評価値演算部１１、パラメータ決定部１２、記憶部１３、及びビット数カウンタ１４を備えて構成されている。画像信号Ｓ１は、全体評価値演算部１０及び部分評価値演算部１１に入力される。信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂは、パラメータ決定部１２に入力される。画像信号Ｓ４は、ビット数カウンタ１４に入力される。制御信号Ｓ３は、パラメータ決定部１２から出力される。
【００４９】
全体評価演算部１０は、画像信号Ｓ１に基づいて、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値ＡＣＴ１（詳細は後述）を算出する。部分評価値演算部１１は、画像信号Ｓ１に基づいて、現在の処理対象のマクロブロックの複数の部分領域に関
する活発性評価値の最小値ＡＣＴ２（詳細は後述）を算出する。記憶部１３には、後述する各種のしきい値や定数値等に関するデータが記憶されている。ビット数カウンタ１４は、画像信号Ｓ４に基づいて発生符号量を求める。
【００５０】
以下、本実施の形態に係る画像処理装置１の動作について説明する。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定する。つまり、パラメータ決定部１２は、ＱＰ１＝ＱＰ２＋ＱＰ３なる演算を行うことにより、量子化パラメータＱＰ１を求める。
【００５１】
パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックから遡った１マクロブロックラインに関する量子化パラメータの平均値を、基準値ＱＰ２として用いる。但し、先頭のマクロブロックに関しては、所定の定数値が基準値ＱＰ２として用いられる。また、処理済みのマクロブロックの総数が１マクロブロックラインに満たない場合には、処理済みのマクロブロックに関する量子化パラメータの平均値が基準値ＱＰ２として用いられる。
【００５２】
また、パラメータ決定部１２は、ＱＰ３＝ＱＰ３Ａ＋ＱＰ３Ｂ＋ＱＰ３Ｃなる演算を行うことにより、増減値ＱＰ３を求める。
【００５３】
具体的に、パラメータ決定部１２は、１マクロブロックラインあたりの目標符号量と、直前に処理した１マクロブロックラインに関する発生符号量との差（ΔＢ１＝発生符号量−目標符号量）に基づいて、増減値ＱＰ３Ａを決定する。図４は、増減値ＱＰ３Ａの決定手法の一例を示す図である。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ００（例えば−１０００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α０（例えば−４）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ００以上かつしきい値Ｔｈ０１（例えば−５００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α１（例えば−２）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０１以上かつしきい値Ｔｈ０２（例えば０ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α２（例えば−１）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０２以上かつしきい値Ｔｈ０３（例えば５００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α３（例えば１）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０３以上かつしきい値Ｔｈ０４（例えば１０００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α４（例えば２）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０４以上である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α５（例えば４）に設定される。
【００５４】
また、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域（つまり、上辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、下辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、左辺を含む縦１６画素×横４画素の領域、及び右辺を含む縦１６画素×横４画素の領域）に関する活発性評価値の最小値（ＡＣＴ２）に基づいて、増減値ＱＰ３Ｂを決定する。図５は、増減値ＱＰ３Ｂの決定手法の一例を示す図である。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１０（例えば２）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β０（例えば−４）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１０以上かつしきい値Ｔｈ１１（例えば５）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β１（例えば−２）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１１以上かつしきい値Ｔｈ１２（例えば１０）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β２（例えば０）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１２以上かつしきい値Ｔｈ１３（例えば３０）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β３（例えば２）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１３以上である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β４（例えば４）に設定される。なお、活発性評価値は、マクロブロック内における画素値のばらつきの度合いを示す指標（画素情報）であり、例えば、そのマクロブロックの輝度平均値と各画素の輝度値との差分絶対値和を、そのマクロブロック内の画素数で除算した値として得られる。
【００５５】
また、パラメータ決定部１２は、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量（ＰＢ）に基づいて、増減値ＱＰ３Ｃを決定する。図６は、増減値ＱＰ３Ｃの決定手法の一例を示す図である。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２０（例えば１マクロブロックあたりの目標符号量の１／２）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ０（例えば−２）に設定される。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２０以上かつしきい値Ｔｈ２１（例えば目標符号量）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ１（例えば−１）に設定される。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２１以上かつしきい値Ｔｈ２２（例えば目標符号量の３／２）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ２（例えば１）に設定される。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２２以上である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ３（例えば２）に設定される。
【００５６】
上記の通り、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定する。ここで、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ１未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ１を用いる。同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ２を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ２を用いる。
【００５７】
所定値Ｋ１，Ｋ２は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値（ＡＣＴ１）に応じて異なる値に設定される。例えば、所定値Ｋ１は、活発性評価値ＡＣＴ１が５未満である場合は２０に、５以上１０未満である場合には２５に、１０以上である場合には３０に、それぞれ設定される。また例えば、所定値Ｋ２は、活発性評価値ＡＣＴ１が５未満である場合には２５に、５以上である場合には５１に、それぞれ設定される。
【００５８】
画像処理装置１の処理対象であるマクロブロックには、所定の頻度（例えば１マクロブロックラインに１個又は２個の割合）でイントラマクロブロック（フレーム間予測を用いないマクロブロック）が含まれる。ここで、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭ（例えば３０）が設定されている。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックがイントラマクロブロックである場合において、上述のアルゴリズムによって決定した量子化パラメータＱＰ１が上限値ＱＰＭを超える場合には、そのイントラマクロブロックに関する量子化パラメータを上限値ＱＰＭに設定する。
【００５９】
また、パラメータ決定部１２は、直前に処理した所定数のマクロブロック（許容伝送遅延に相当する例えば１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値（例えば最大許容符号量の９８％）を超えている場合には、上述したアルゴリズムによる量子化パラメータの決定処理を行わずに、所定の例外処理を実行する。具体的に、パラメータ決定部１２は、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値（例えば２）を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。当該発生符号量が当該しきい値以下となるまで、例外処理は継続される。
【００６０】
図７は、図２に示した制御部３の第２の構成例を示すブロック図である。図３に示した構成に対して、ＳＡＤ演算部１５が追加されている。ＳＡＤ演算部１５は、現在の処理対象のマクロブロックに関して、そのマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和（ＳＡＤ）を算出する。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象
のマクロブロックに関する予測誤差の絶対値和ＳＡＤに基づいて、増減値ＱＰ３を調整する。図８は、増減値ＱＰ３の調整手法の一例を示す図である。予測誤差の絶対値和ＳＡＤに関するしきい値Ｔｈ３０（例えば５００）が予め設定されており、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する予測誤差の絶対値和ＳＡＤがしきい値Ｔｈ３０未満である場合には、上述のアルゴリズムによって求めた増減値ＱＰ３に対して所定値σ０（例えば−３）を加算する。一方、予測誤差の絶対値和ＳＡＤがしきい値Ｔｈ３０以上である場合には、増減値ＱＰ３に対して所定値σ１（例えば０）を加算する。パラメータ決定部１２のその他の処理は、上記と同様である。
【００６１】
このように本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロック（上記の例では１マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ１に基づいて、増減値ＱＰ３Ａを決定する。従って、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値ＡＣＴ２に基づいて、増減値ＱＰ３Ｂを決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合であっても、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータＱＰ１が過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００６３】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和ＳＡＤに基づいて、増減値ＱＰ３を調整する。従って、マクロブロックの予測誤差の絶対値和ＳＡＤに応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、予測誤差の絶対値和ＳＡＤが所定のしきい値Ｔｈ３０未満であるマクロブロックに関しては、発生符号量が少ない領域と判断して、増減値ＱＰ３を所定値だけ下げるという調整を行うことができる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量ＰＢに基づいて、増減値ＱＰ３Ｃを決定する。従って、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より小さい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を小さく設定することにより、画質の向上を図ることが可能となる。一方、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より大きい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を大きく設定することにより、発生符号量を抑制することが可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ１未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ１を用いる。従って、量子化パラメータを素早く増加させることができるため、効果的に発生符号量を抑制することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ２を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ２を用いる。従って、量子化パラメータを素早く
減少させることができるため、効果的に画質を向上することが可能となる。
【００６７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、所定値Ｋ１，Ｋ２は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値ＡＣＴ１に応じて異なる値に設定される。従って、画像の複雑度合いに応じて適切な所定値Ｋ１，Ｋ２を設定することが可能となる。
【００６８】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、処理対象であるマクロブロックにはイントラマクロブロックが含まれる。従って、イントラマクロブロックに関しても同様の符号量制御を行うことが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭが設定されている。イントラマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きい値に設定すると画質の劣化が目立ちやすいため、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータに上限値ＱＰＭを設定することにより、画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００７０】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、直前に処理した所定の複数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。このように、発生符号量がしきい値を超えている場合には強制的に量子化パラメータを大きく設定するという例外処理を行うことにより、発生符号量が最大許容符号量を超える事態を回避することが可能となる。
【００７１】
実施の形態２．
図９は、図２に示した制御部３の第３の構成例を示すブロック図である。図３に示した構成に対して、ソベルフィルタ処理部２０が追加されている。ソベルフィルタ処理部２０は、現在の処理対象のマクロブロックに関して、ソベルフィルタを用いてエッジ抽出処理を実行する。
【００７２】
以下、本実施の形態に係る画像処理装置１の動作について説明する。上記と同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値Ｑ４として決定する。つまり、パラメータ決定部１２は、ＱＰ１＝ＱＰ２＋ＱＰ４なる演算を行うことにより、量子化パラメータＱＰ１を求める。
【００７３】
上記実施の形態１と同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックから遡った１マクロブロックラインに関する量子化パラメータの平均値を、基準値ＱＰ２として用いる。但し、先頭のマクロブロックに関しては、所定の定数値が基準値ＱＰ２として用いられる。また、処理済みのマクロブロックの総数が１マクロブロックラインに満たない場合には、処理済みのマクロブロックに関する量子化パラメータの平均値が基準値ＱＰ２として用いられる。
【００７４】
また、パラメータ決定部１２は、ＱＰ４＝ＱＰ４Ａ＋ＱＰ４Ｂなる演算を行うことにより、増減値ＱＰ４を求める。
【００７５】
具体的に、パラメータ決定部１２は、１マクロブロックラインあたりの目標符号量と、直前に処理した１マクロブロックラインに関する発生符号量との差（ΔＢ１＝発生符号量
−目標符号量）に基づいて、増減値ＱＰ４Ａ（上記実施の形態１における増減値ＱＰ３Ａに相当する）を決定する。
【００７６】
また、パラメータ決定部１２は、許容伝送遅延に相当する例えば１５マクロブロックラインあたりの目標符号量と、直前に処理した１５マクロブロックラインに関する発生符号量との差（ΔＢ２＝発生符号量−目標符号量）を求める。さらに、パラメータ決定部１２は、ソベルフィルタ処理の結果であるエッジ判定値Ｅと、上記の活発性評価値ＡＣＴ１と、上記の最小値ＡＣＴ２とに基づいて、現在の処理対象のマクロブロックに関する属性値Ｗを決定する。図１０は、属性値Ｗの決定手法の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、エッジ判定値Ｅがしきい値Ｔｈ８１以上である場合には、そのマクロブロックは文字領域であると判定し、属性値Ｗ＝０とする。また、最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ８３未満である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が非常に目立つ領域であると判定し、属性値Ｗ＝１とする。また、最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ８３以上かつしきい値Ｔｈ８２未満である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が目立ちやすい領域であると判定し、属性値Ｗ＝２とする。また、活発性評価値ＡＣＴ１がしきい値Ｔｈ８４未満である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が目立ちにくい領域であると判定し、属性値Ｗ＝３とする。また、活発性評価値ＡＣＴ１がしきい値Ｔｈ８４以上である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が目立たない領域であると判定し、属性値Ｗ＝４とする。
【００７７】
そして、パラメータ決定部１２は、差ΔＢ２と属性値Ｗとに基づいて、増減値ＱＰ４Ｂを決定する。図１１は、増減値ＱＰ４Ｂの決定手法の一例を示す図である。例えば属性値Ｗ＝０に設定されたマクロブロックに関する増減値ＱＰ４Ｂは、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４１未満である場合には例えば２に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４１以上である場合には例えば１に設定される。また、例えば属性値Ｗ＝４に設定されたマクロブロックに関する増減値ＱＰ４Ｂは、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４２未満である場合には例えば５に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４２以上かつしきい値Ｔｈ４３未満である場合には例えば３に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４３以上である場合には例えば１に設定される。
【００７８】
上記の通り、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ４として決定する。ここで、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ３未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ３を用いる。同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ４を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ４を用いる。
【００７９】
所定値Ｋ３，Ｋ４は、差ΔＢ２と属性値Ｗとに応じて異なる値に設定される。図１２は、所定値Ｋ３の決定手法の一例を示す図である。例えば属性値Ｗ＝０に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ３は、差ΔＢ２に拘わらず例えば２０に設定される。また、例えば属性値Ｗ＝４に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ３は、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ５１未満である場合には例えば４０に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ５１以上かつしきい値Ｔｈ５２未満である場合には例えば３０に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ５２以上である場合には例えば２０に設定される。図１３は、所定値Ｋ４の決定手法の一例を示す図である。例えば属性値Ｗ＝０に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ４は、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ６１未満である場合には例えば５１に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ６１以上かつしきい値Ｔｈ６２未満である場合には例えば４０に設定され
、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ６２以上である場合には例えば３５に設定される。また、例えば属性値Ｗ＝４に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ４は、差ΔＢ２に拘わらず例えば５１に設定される。
【００８０】
また、パラメータ決定部１２は、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、増減値ＱＰ４を補正する。具体的には、１フレーム前の同一箇所のマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量を超えている場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関して求めた増減値ＱＰ４に、定数値（例えば６）を加算する。この補正処理は、上記実施の形態１にも適用可能である。
【００８１】
また、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、増減値ＱＰ４を補正する。具体的には、同一フレーム内において現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック（例えば１マクロブロックライン）に関して、ソベルフィルタ処理の結果に基づいて文字領域の発生割合を求める。そして、その発生割合が所定のしきい値を超えている場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関して求めた増減値ＱＰ４に、定数値（例えば５）を加算する。この補正処理は、上記実施の形態１にも適用可能である。
【００８２】
上記実施の形態１と同様に、画像処理装置１の処理対象であるマクロブロックには、所定の頻度でイントラマクロブロックが含まれる。ここで、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭ（例えば３０）が設定されている。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックがイントラマクロブロックである場合において、上述のアルゴリズムによって決定した量子化パラメータＱＰ１が上限値ＱＰＭを超える場合には、そのイントラマクロブロックに関する量子化パラメータを上限値ＱＰＭに設定する。
【００８３】
また、上記実施の形態１と同様に、パラメータ決定部１２は、直前に処理した所定数のマクロブロック（例えば１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値（例えば最大許容符号量の９８％）を超えている場合には、上述したアルゴリズムによる量子化パラメータの決定処理を行わずに、所定の例外処理を実行する。具体的に、パラメータ決定部１２は、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値（例えば２）を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。当該発生符号量が当該しきい値以下となるまで、例外処理は継続される。
【００８４】
このように本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ４として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロック（上記の例では１マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ１に基づいて、増減値ＱＰ４Ａを決定する。従って、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【００８５】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、所定数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ２と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値Ｗとに基づいて、増減値ＱＰ４Ｂを決定する。従って、目標符号量と発生符号量との差ΔＢ２と、所定の属性値Ｗとに応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、画質の劣化が目立ちやすい属性のマクロブ
ロックに関しては、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、画質の劣化が目立ちにくい属性のマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。また、目標符号量に対して発生符号量が少ない場合（つまり余剰の符号量が多い場合）には、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、目標符号量に対して発生符号量が多い場合（つまり余剰の符号量が少ない場合）には、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、属性値Ｗを決定する。従って、エッジ抽出処理の結果、マクロブロック内に文字が含まれていると判定された場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値Ｗを設定することにより、画質の向上を図ることができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値ＡＣＴ２に基づいて、属性値Ｗを決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値Ｗを設定することにより、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータが過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００８８】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値ＡＣＴ１に基づいて、属性値Ｗを決定する。従って、活発性評価値ＡＣＴ１が小さい場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値Ｗを設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、活発性評価値ＡＣＴ１が大きい場合には、量子化パラメータが大きくなるような属性値Ｗを設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ３未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ３を用いる。従って、量子化パラメータを素早く増加させることができるため、効果的に発生符号量を抑制することが可能となる。
【００９０】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ４を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ４を用いる。従って、量子化パラメータを素早く減少させることができるため、効果的に画質を向上することが可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、所定値Ｋ３，Ｋ４は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値Ｗに応じて異なる値に設定される。従って、画質の劣化の目立ち度合いに応じて適切な所定値Ｋ３，Ｋ４を設定することが可能となる。
【００９２】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、所定値Ｋ３，Ｋ４は、所定数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ２に応じて異なる値に設定される。従って、符号量の余剰の度合いに応じて適切な所定値Ｋ３，Ｋ４を設定することが可能となる。
【００９３】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、増減値ＱＰ４を決定する。従って、量子化パラメータが大きく設定されている領域がフレーム内の同一箇所に集中する事態を回避できるため、複数のフレームにおいて当該領域が連続することに起因する画質の劣化を回避することが可能となる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック（上記の例では１マクロブロックライン）内における、文字領域の発生状況に基づいて、増減値ＱＰ４を決定する。従って、先に文字領域が多く発生する状況が想定された場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを大きく設定して予め発生符号量を抑制することにより、将来の例外処理の発生を抑制することが可能となる。
【００９５】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、処理対象であるマクロブロックにはイントラマクロブロックが含まれる。従って、イントラマクロブロックに関しても同様の符号量制御を行うことが可能となる。
【００９６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭが設定されている。イントラマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きい値に設定すると画質の劣化が目立ちやすいため、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータに上限値ＱＰＭを設定することにより、画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００９７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、直前に処理した所定の複数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。このように、発生符号量がしきい値を超えている場合には強制的に量子化パラメータを大きく設定するという例外処理を行うことにより、発生符号量が最大許容符号量を超える事態を回避することが可能となる。
【符号の説明】
【００９８】
１ 画像処理装置
２ エンコーダ
３ 制御部
１０ 全体評価値演算部
１１ 部分評価値演算部
１２ パラメータ決定部
１３ 記憶部
１４ ビット数カウンタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、動画像圧縮における符号量制御アルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
符号量制御とは、発生符号量を制御することによって画質の最適化を図る技術である（例えば下記特許文献１，２参照）。現行の符号量制御アルゴリズムでは、ＧＯＰ（Group Of Picture）単位又はフレーム単位で符号量制御を行うものが一般的である。例えばフレーム単位の符号量制御では、１フレームに対する割り当て符号量が算出され、当該符号量を超えないように、フレーム内の各マクロブロックに対する量子化パラメータが制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１５４６０号公報
【特許文献２】特開平１０−２４３３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＧＯＰ単位又はフレーム単位の符号量を目標符号量として制御する方法では、目標コンスタントビットレートを得るための平均区間が長く、符号量のピーク値として比較的大きな値が許容されるため、画質の向上を図ることが可能である。しかしながら、平均区間が長いということはバッファ時間が大きいことを意味し、エンコード処理に伴う遅延量が必然的に大きくなる。従って、ＧＯＰ単位又はフレーム単位の符号量制御は、記録番組の再生等のような遅延制限のないアプリケーションには適しているが、遅延制限の厳しいアプリケーションには適していない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能な画像処理装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置は、画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダと、前記量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部とを備え、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、基準値に対する増減値として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【０００７】
第１の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、基準値に対する増減値として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、増減値を決定する。従って、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【０００９】
第２の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、増減値を決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合であっても、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータが過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、第１又は第２の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００１１】
第３の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和に基づいて、増減値を決定する。従って、マクロブロックの予測誤差の絶対値和に応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、予測誤差の絶対値和が所定のしきい値未満であるマクロブロックに関しては、発生符号量が少ない領域と判断して、増減値を所定値だけ下げるという調整を行うことができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る画像処理装置は、第１〜第３のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００１３】
第４の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量に基づいて、増減値を決定する。従って、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より小さい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることが可能となる。一方、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より大きい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することが可能となる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値とに基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００１５】
第５の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値とに基づいて、増減値を決定する。従って、目標符号量と発生符号量との差と、所定の属性値とに応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、画質の劣化が目立ちやすい属性のマクロブロックに関しては、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、画質の劣化が目立ちにくい属性のマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。また、目標符号量に対して発生符号量が少ない場合（つまり余剰の符号量が多い場合）に
は、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、目標符号量に対して発生符号量が多い場合（つまり余剰の符号量が少ない場合）には、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００１６】
本発明の第６の態様に係る画像処理装置は、第５の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、前記属性値を決定することを特徴とするものである。
【００１７】
第６の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、属性値を決定する。従って、エッジ抽出処理の結果、マクロブロック内に文字が含まれていると判定された場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値を設定することにより、画質の向上を図ることができる。
【００１８】
本発明の第７の態様に係る画像処理装置は、第６の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記属性値を決定することを特徴とするものである。
【００１９】
第７の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、属性値を決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値を設定することにより、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータが過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００２０】
本発明の第８の態様に係る画像処理装置は、第６又は第７の態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に基づいて、前記属性値を決定することを特徴とするものである。
【００２１】
第８の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に基づいて、属性値を決定する。従って、活発性評価値が小さい場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値を設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、活発性評価値が大きい場合には、量子化パラメータが大きくなるような属性値を設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００２２】
本発明の第９の態様に係る画像処理装置は、第１〜第８のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、前記基準値が所定値未満である場合には、前記基準値として前記所定値を用いることを特徴とするものである。
【００２３】
第９の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値が所定値未満である場合には、基準値として所定値を用いる。従って、量子化パラメータを素早く増加させることができるため、効果的に発生符号量を抑制することが可能となる。
【００２４】
本発明の第１０の態様に係る画像処理装置は、第１〜第９のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少
させる場合において、前記基準値が所定値を超える場合には、前記基準値として前記所定値を用いることを特徴とするものである。
【００２５】
第１０の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値が所定値を超える場合には、基準値として所定値を用いる。従って、量子化パラメータを素早く減少させることができるため、効果的に画質を向上することが可能となる。
【００２６】
本発明の第１１の態様に係る画像処理装置は、第９又は第１０の態様に係る画像処理装置において特に、前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に応じて異なる値に設定されることを特徴とするものである。
【００２７】
第１１の態様に係る画像処理装置によれば、所定値は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に応じて異なる値に設定される。従って、画像の複雑度合いに応じて適切な所定値を設定することが可能となる。
【００２８】
本発明の第１２の態様に係る画像処理装置は、第９又は第１０の態様に係る画像処理装置において特に、前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値に応じて異なる値に設定されることを特徴とするものである。
【００２９】
第１２の態様に係る画像処理装置によれば、所定値は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値に応じて異なる値に設定される。従って、画質の劣化の目立ち度合いに応じて適切な所定値を設定することが可能となる。
【００３０】
本発明の第１３の態様に係る画像処理装置は、第９、第１０、又は第１２の態様に係る画像処理装置において特に、前記所定値は、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に応じて異なる値に設定されることを特徴とするものである。
【００３１】
第１３の態様に係る画像処理装置によれば、所定値は、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に応じて異なる値に設定される。従って、符号量の余剰の度合いに応じて適切な所定値を設定することが可能となる。
【００３２】
本発明の第１４の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１３のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００３３】
第１４の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、増減値を決定する。従って、量子化パラメータが大きく設定されている領域がフレーム内の同一箇所に集中する事態を回避できるため、複数のフレームにおいて当該領域が連続することに起因する画質の劣化を回避することが可能となる。
【００３４】
本発明の第１５の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１３のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、前記増減値を決定することを特徴とするものである。
【００３５】
第１５の態様に係る画像処理装置によれば、制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、増減値を決定する。従って、先に文字領域が多く発生する状況が想定された場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを大きく設定して予め発生符号量を抑制することにより、将来の例外処理の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
本発明の第１６の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１５のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記マクロブロックはイントラマクロブロックを含むことを特徴とするものである。
【００３７】
第１６の態様に係る画像処理装置によれば、マクロブロックにはイントラマクロブロックが含まれる。従って、イントラマクロブロックに関しても同様の符号量制御を行うことが可能となる。
【００３８】
本発明の第１７の態様に係る画像処理装置は、第１６の態様に係る画像処理装置において特に、前記イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値が設定されていることを特徴とするものである。
【００３９】
第１７の態様に係る画像処理装置によれば、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値が設定されている。イントラマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きい値に設定すると画質の劣化が目立ちやすいため、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータに上限値を設定することにより、画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００４０】
本発明の第１８の態様に係る画像処理装置は、第１〜第１７のいずれか一つの態様に係る画像処理装置において特に、前記制御部は、直前に処理した所定の複数のマクロブロックに関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定することを特徴とするものである。
【００４１】
第１８の態様に係る画像処理装置によれば、制御部は、直前に処理した所定の複数のマクロブロックに関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。このように、発生符号量がしきい値を超えている場合には強制的に量子化パラメータを大きく設定するという例外処理を行うことにより、発生符号量が最大許容符号量を超える事態を回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】マクロブロック単位でのエンコード処理の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した制御部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図４】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図５】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図６】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図７】図２に示した制御部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図８】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図９】図２に示した制御部の第３の構成例を示すブロック図である。
【図１０】属性値の決定手法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】増減値の決定手法の一例を示す図である。
【図１２】所定値の決定手法の一例を示す図である。
【図１３】所定値の決定手法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００４５】
実施の形態１．
図１は、マクロブロック単位でのエンコード処理の一例を示す図である。図１には、行方向（横方向）に１２８０画素、列方向（縦方向）に７２０画素を有する１フレームの画像を例示している。１フレームは、行方向に１６画素ごと、列方向に１６画素ごとにマクロブロックとして分割される。従って、１フレームは、行方向に８０個、列方向に４５個のマクロブロックに分割される。なお、１行分に相当する８０個のマクロブロックの集合は、マクロブロックラインと称される。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像処理装置１は、エンコーダ２及び制御部３を備えて構成されている。エンコーダ２は、ＭＰＥＧ−２又はＭＰＥＧ−４等の動画像に関する規格に準拠しており、圧縮符号化前の画像信号Ｓ１に対して量子化処理及び符号化処理等の画像処理を施すことにより、圧縮符号化後の画像信号Ｓ４を出力する。画像信号Ｓ４は、画像処理装置１から無線ＬＡＮ等によって表示装置（図示しない）に伝送され、表示装置において動画像が表示される。
【００４７】
制御部３には、画像信号Ｓ１，Ｓ４が入力されるとともに、１マクロブロックあたりの最大許容符号量を示す信号Ｓ２Ａと、１マクロブロックあたりの目標符号量を示す信号Ｓ２Ｂとが入力される。ここで、１マクロブロックあたりの最大許容符号量は、画像処理装置１から表示装置への最大ビットレート（例えば１８Ｍｂｐｓ）と、動画像のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）と、１フレーム内のマクロブロックの総数（例えば３６００個）とに基づいて算出される。同様に、１マクロブロックあたりの目標符号量は、画像処理装置１から表示装置への目標ビットレート（例えば１４Ｍｂｐｓ）と、動画像のフレームレートと、１フレーム内のマクロブロックの総数とに基づいて算出される。制御部３は、これらの信号Ｓ１，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ，Ｓ４に基づいて、エンコーダ２内での量子化処理における量子化パラメータを、制御信号Ｓ３によって制御する。
【００４８】
図３は、図２に示した制御部３の第１の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、制御部３は、全体評価値演算部１０、部分評価値演算部１１、パラメータ決定部１２、記憶部１３、及びビット数カウンタ１４を備えて構成されている。画像信号Ｓ１は、全体評価値演算部１０及び部分評価値演算部１１に入力される。信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂは、パラメータ決定部１２に入力される。画像信号Ｓ４は、ビット数カウンタ１４に入力される。制御信号Ｓ３は、パラメータ決定部１２から出力される。
【００４９】
全体評価演算部１０は、画像信号Ｓ１に基づいて、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値ＡＣＴ１（詳細は後述）を算出する。部分評価値演算部１１は、画像信号Ｓ１に基づいて、現在の処理対象のマクロブロックの複数の部分領域に関
する活発性評価値の最小値ＡＣＴ２（詳細は後述）を算出する。記憶部１３には、後述する各種のしきい値や定数値等に関するデータが記憶されている。ビット数カウンタ１４は、画像信号Ｓ４に基づいて発生符号量を求める。
【００５０】
以下、本実施の形態に係る画像処理装置１の動作について説明する。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定する。つまり、パラメータ決定部１２は、ＱＰ１＝ＱＰ２＋ＱＰ３なる演算を行うことにより、量子化パラメータＱＰ１を求める。
【００５１】
パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックから遡った１マクロブロックラインに関する量子化パラメータの平均値を、基準値ＱＰ２として用いる。但し、先頭のマクロブロックに関しては、所定の定数値が基準値ＱＰ２として用いられる。また、処理済みのマクロブロックの総数が１マクロブロックラインに満たない場合には、処理済みのマクロブロックに関する量子化パラメータの平均値が基準値ＱＰ２として用いられる。
【００５２】
また、パラメータ決定部１２は、ＱＰ３＝ＱＰ３Ａ＋ＱＰ３Ｂ＋ＱＰ３Ｃなる演算を行うことにより、増減値ＱＰ３を求める。
【００５３】
具体的に、パラメータ決定部１２は、１マクロブロックラインあたりの目標符号量と、直前に処理した１マクロブロックラインに関する発生符号量との差（ΔＢ１＝発生符号量−目標符号量）に基づいて、増減値ＱＰ３Ａを決定する。図４は、増減値ＱＰ３Ａの決定手法の一例を示す図である。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ００（例えば−１０００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α０（例えば−４）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ００以上かつしきい値Ｔｈ０１（例えば−５００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α１（例えば−２）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０１以上かつしきい値Ｔｈ０２（例えば０ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α２（例えば−１）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０２以上かつしきい値Ｔｈ０３（例えば５００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α３（例えば１）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０３以上かつしきい値Ｔｈ０４（例えば１０００ビット）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α４（例えば２）に設定される。差ΔＢ１がしきい値Ｔｈ０４以上である場合には、増減値ＱＰ３Ａは値α５（例えば４）に設定される。
【００５４】
また、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域（つまり、上辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、下辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、左辺を含む縦１６画素×横４画素の領域、及び右辺を含む縦１６画素×横４画素の領域）に関する活発性評価値の最小値（ＡＣＴ２）に基づいて、増減値ＱＰ３Ｂを決定する。図５は、増減値ＱＰ３Ｂの決定手法の一例を示す図である。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１０（例えば２）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β０（例えば−４）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１０以上かつしきい値Ｔｈ１１（例えば５）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β１（例えば−２）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１１以上かつしきい値Ｔｈ１２（例えば１０）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β２（例えば０）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１２以上かつしきい値Ｔｈ１３（例えば３０）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β３（例えば２）に設定される。最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ１３以上である場合には、増減値ＱＰ３Ｂは値β４（例えば４）に設定される。なお、活発性評価値は、マクロブロック内における画素値のばらつきの度合いを示す指標（画素情報）であり、例えば、そのマクロブロックの輝度平均値と各画素の輝度値との差分絶対値和を、そのマクロブロック内の画素数で除算した値として得られる。
【００５５】
また、パラメータ決定部１２は、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量（ＰＢ）に基づいて、増減値ＱＰ３Ｃを決定する。図６は、増減値ＱＰ３Ｃの決定手法の一例を示す図である。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２０（例えば１マクロブロックあたりの目標符号量の１／２）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ０（例えば−２）に設定される。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２０以上かつしきい値Ｔｈ２１（例えば目標符号量）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ１（例えば−１）に設定される。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２１以上かつしきい値Ｔｈ２２（例えば目標符号量の３／２）未満である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ２（例えば１）に設定される。発生符号量ＰＢがしきい値Ｔｈ２２以上である場合には、増減値ＱＰ３Ｃは値γ３（例えば２）に設定される。
【００５６】
上記の通り、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定する。ここで、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ１未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ１を用いる。同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ２を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ２を用いる。
【００５７】
所定値Ｋ１，Ｋ２は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値（ＡＣＴ１）に応じて異なる値に設定される。例えば、所定値Ｋ１は、活発性評価値ＡＣＴ１が５未満である場合は２０に、５以上１０未満である場合には２５に、１０以上である場合には３０に、それぞれ設定される。また例えば、所定値Ｋ２は、活発性評価値ＡＣＴ１が５未満である場合には２５に、５以上である場合には５１に、それぞれ設定される。
【００５８】
画像処理装置１の処理対象であるマクロブロックには、所定の頻度（例えば１マクロブロックラインに１個又は２個の割合）でイントラマクロブロック（フレーム間予測を用いないマクロブロック）が含まれる。ここで、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭ（例えば３０）が設定されている。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックがイントラマクロブロックである場合において、上述のアルゴリズムによって決定した量子化パラメータＱＰ１が上限値ＱＰＭを超える場合には、そのイントラマクロブロックに関する量子化パラメータを上限値ＱＰＭに設定する。
【００５９】
また、パラメータ決定部１２は、直前に処理した所定数のマクロブロック（許容伝送遅延に相当する例えば１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値（例えば最大許容符号量の９８％）を超えている場合には、上述したアルゴリズムによる量子化パラメータの決定処理を行わずに、所定の例外処理を実行する。具体的に、パラメータ決定部１２は、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値（例えば２）を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。当該発生符号量が当該しきい値以下となるまで、例外処理は継続される。
【００６０】
図７は、図２に示した制御部３の第２の構成例を示すブロック図である。図３に示した構成に対して、ＳＡＤ演算部１５が追加されている。ＳＡＤ演算部１５は、現在の処理対象のマクロブロックに関して、そのマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和（ＳＡＤ）を算出する。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象
のマクロブロックに関する予測誤差の絶対値和ＳＡＤに基づいて、増減値ＱＰ３を調整する。図８は、増減値ＱＰ３の調整手法の一例を示す図である。予測誤差の絶対値和ＳＡＤに関するしきい値Ｔｈ３０（例えば５００）が予め設定されており、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する予測誤差の絶対値和ＳＡＤがしきい値Ｔｈ３０未満である場合には、上述のアルゴリズムによって求めた増減値ＱＰ３に対して所定値σ０（例えば−３）を加算する。一方、予測誤差の絶対値和ＳＡＤがしきい値Ｔｈ３０以上である場合には、増減値ＱＰ３に対して所定値σ１（例えば０）を加算する。パラメータ決定部１２のその他の処理は、上記と同様である。
【００６１】
このように本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ３として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロック（上記の例では１マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ１に基づいて、増減値ＱＰ３Ａを決定する。従って、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値ＡＣＴ２に基づいて、増減値ＱＰ３Ｂを決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合であっても、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータＱＰ１が過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００６３】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和ＳＡＤに基づいて、増減値ＱＰ３を調整する。従って、マクロブロックの予測誤差の絶対値和ＳＡＤに応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、予測誤差の絶対値和ＳＡＤが所定のしきい値Ｔｈ３０未満であるマクロブロックに関しては、発生符号量が少ない領域と判断して、増減値ＱＰ３を所定値だけ下げるという調整を行うことができる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量ＰＢに基づいて、増減値ＱＰ３Ｃを決定する。従って、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より小さい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を小さく設定することにより、画質の向上を図ることが可能となる。一方、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量より大きい場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を大きく設定することにより、発生符号量を抑制することが可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ１未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ１を用いる。従って、量子化パラメータを素早く増加させることができるため、効果的に発生符号量を抑制することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ２を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ２を用いる。従って、量子化パラメータを素早く
減少させることができるため、効果的に画質を向上することが可能となる。
【００６７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、所定値Ｋ１，Ｋ２は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値ＡＣＴ１に応じて異なる値に設定される。従って、画像の複雑度合いに応じて適切な所定値Ｋ１，Ｋ２を設定することが可能となる。
【００６８】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、処理対象であるマクロブロックにはイントラマクロブロックが含まれる。従って、イントラマクロブロックに関しても同様の符号量制御を行うことが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭが設定されている。イントラマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きい値に設定すると画質の劣化が目立ちやすいため、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータに上限値ＱＰＭを設定することにより、画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００７０】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、直前に処理した所定の複数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。このように、発生符号量がしきい値を超えている場合には強制的に量子化パラメータを大きく設定するという例外処理を行うことにより、発生符号量が最大許容符号量を超える事態を回避することが可能となる。
【００７１】
実施の形態２．
図９は、図２に示した制御部３の第３の構成例を示すブロック図である。図３に示した構成に対して、ソベルフィルタ処理部２０が追加されている。ソベルフィルタ処理部２０は、現在の処理対象のマクロブロックに関して、ソベルフィルタを用いてエッジ抽出処理を実行する。
【００７２】
以下、本実施の形態に係る画像処理装置１の動作について説明する。上記と同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値Ｑ４として決定する。つまり、パラメータ決定部１２は、ＱＰ１＝ＱＰ２＋ＱＰ４なる演算を行うことにより、量子化パラメータＱＰ１を求める。
【００７３】
上記実施の形態１と同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックから遡った１マクロブロックラインに関する量子化パラメータの平均値を、基準値ＱＰ２として用いる。但し、先頭のマクロブロックに関しては、所定の定数値が基準値ＱＰ２として用いられる。また、処理済みのマクロブロックの総数が１マクロブロックラインに満たない場合には、処理済みのマクロブロックに関する量子化パラメータの平均値が基準値ＱＰ２として用いられる。
【００７４】
また、パラメータ決定部１２は、ＱＰ４＝ＱＰ４Ａ＋ＱＰ４Ｂなる演算を行うことにより、増減値ＱＰ４を求める。
【００７５】
具体的に、パラメータ決定部１２は、１マクロブロックラインあたりの目標符号量と、直前に処理した１マクロブロックラインに関する発生符号量との差（ΔＢ１＝発生符号量
−目標符号量）に基づいて、増減値ＱＰ４Ａ（上記実施の形態１における増減値ＱＰ３Ａに相当する）を決定する。
【００７６】
また、パラメータ決定部１２は、許容伝送遅延に相当する例えば１５マクロブロックラインあたりの目標符号量と、直前に処理した１５マクロブロックラインに関する発生符号量との差（ΔＢ２＝発生符号量−目標符号量）を求める。さらに、パラメータ決定部１２は、ソベルフィルタ処理の結果であるエッジ判定値Ｅと、上記の活発性評価値ＡＣＴ１と、上記の最小値ＡＣＴ２とに基づいて、現在の処理対象のマクロブロックに関する属性値Ｗを決定する。図１０は、属性値Ｗの決定手法の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、エッジ判定値Ｅがしきい値Ｔｈ８１以上である場合には、そのマクロブロックは文字領域であると判定し、属性値Ｗ＝０とする。また、最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ８３未満である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が非常に目立つ領域であると判定し、属性値Ｗ＝１とする。また、最小値ＡＣＴ２がしきい値Ｔｈ８３以上かつしきい値Ｔｈ８２未満である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が目立ちやすい領域であると判定し、属性値Ｗ＝２とする。また、活発性評価値ＡＣＴ１がしきい値Ｔｈ８４未満である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が目立ちにくい領域であると判定し、属性値Ｗ＝３とする。また、活発性評価値ＡＣＴ１がしきい値Ｔｈ８４以上である場合には、そのマクロブロックは画質の劣化が目立たない領域であると判定し、属性値Ｗ＝４とする。
【００７７】
そして、パラメータ決定部１２は、差ΔＢ２と属性値Ｗとに基づいて、増減値ＱＰ４Ｂを決定する。図１１は、増減値ＱＰ４Ｂの決定手法の一例を示す図である。例えば属性値Ｗ＝０に設定されたマクロブロックに関する増減値ＱＰ４Ｂは、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４１未満である場合には例えば２に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４１以上である場合には例えば１に設定される。また、例えば属性値Ｗ＝４に設定されたマクロブロックに関する増減値ＱＰ４Ｂは、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４２未満である場合には例えば５に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４２以上かつしきい値Ｔｈ４３未満である場合には例えば３に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ４３以上である場合には例えば１に設定される。
【００７８】
上記の通り、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ４として決定する。ここで、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ３未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ３を用いる。同様に、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ４を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ４を用いる。
【００７９】
所定値Ｋ３，Ｋ４は、差ΔＢ２と属性値Ｗとに応じて異なる値に設定される。図１２は、所定値Ｋ３の決定手法の一例を示す図である。例えば属性値Ｗ＝０に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ３は、差ΔＢ２に拘わらず例えば２０に設定される。また、例えば属性値Ｗ＝４に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ３は、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ５１未満である場合には例えば４０に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ５１以上かつしきい値Ｔｈ５２未満である場合には例えば３０に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ５２以上である場合には例えば２０に設定される。図１３は、所定値Ｋ４の決定手法の一例を示す図である。例えば属性値Ｗ＝０に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ４は、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ６１未満である場合には例えば５１に設定され、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ６１以上かつしきい値Ｔｈ６２未満である場合には例えば４０に設定され
、差ΔＢ２がしきい値Ｔｈ６２以上である場合には例えば３５に設定される。また、例えば属性値Ｗ＝４に設定されたマクロブロックに関する所定値Ｋ４は、差ΔＢ２に拘わらず例えば５１に設定される。
【００８０】
また、パラメータ決定部１２は、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、増減値ＱＰ４を補正する。具体的には、１フレーム前の同一箇所のマクロブロックに関する発生符号量が目標符号量を超えている場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関して求めた増減値ＱＰ４に、定数値（例えば６）を加算する。この補正処理は、上記実施の形態１にも適用可能である。
【００８１】
また、パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、増減値ＱＰ４を補正する。具体的には、同一フレーム内において現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック（例えば１マクロブロックライン）に関して、ソベルフィルタ処理の結果に基づいて文字領域の発生割合を求める。そして、その発生割合が所定のしきい値を超えている場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関して求めた増減値ＱＰ４に、定数値（例えば５）を加算する。この補正処理は、上記実施の形態１にも適用可能である。
【００８２】
上記実施の形態１と同様に、画像処理装置１の処理対象であるマクロブロックには、所定の頻度でイントラマクロブロックが含まれる。ここで、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭ（例えば３０）が設定されている。パラメータ決定部１２は、現在の処理対象のマクロブロックがイントラマクロブロックである場合において、上述のアルゴリズムによって決定した量子化パラメータＱＰ１が上限値ＱＰＭを超える場合には、そのイントラマクロブロックに関する量子化パラメータを上限値ＱＰＭに設定する。
【００８３】
また、上記実施の形態１と同様に、パラメータ決定部１２は、直前に処理した所定数のマクロブロック（例えば１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値（例えば最大許容符号量の９８％）を超えている場合には、上述したアルゴリズムによる量子化パラメータの決定処理を行わずに、所定の例外処理を実行する。具体的に、パラメータ決定部１２は、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値（例えば２）を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。当該発生符号量が当該しきい値以下となるまで、例外処理は継続される。
【００８４】
このように本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、基準値ＱＰ２に対する増減値ＱＰ４として決定し、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロック（上記の例では１マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ１に基づいて、増減値ＱＰ４Ａを決定する。従って、ＧＯＰ単位やフレーム単位で符号量制御を行う場合と比較すると、遅延量を削減することが可能となる。
【００８５】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、所定数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ２と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値Ｗとに基づいて、増減値ＱＰ４Ｂを決定する。従って、目標符号量と発生符号量との差ΔＢ２と、所定の属性値Ｗとに応じて、適切な量子化パラメータを設定することが可能となる。例えば、画質の劣化が目立ちやすい属性のマクロブ
ロックに関しては、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、画質の劣化が目立ちにくい属性のマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。また、目標符号量に対して発生符号量が少ない場合（つまり余剰の符号量が多い場合）には、量子化パラメータを小さく設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、目標符号量に対して発生符号量が多い場合（つまり余剰の符号量が少ない場合）には、量子化パラメータを大きく設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、属性値Ｗを決定する。従って、エッジ抽出処理の結果、マクロブロック内に文字が含まれていると判定された場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値Ｗを設定することにより、画質の向上を図ることができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値ＡＣＴ２に基づいて、属性値Ｗを決定する。従って、複雑な画像がマクロブロックの一部に含まれている場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値Ｗを設定することにより、その複雑な画像の影響によって量子化パラメータが過剰に大きく設定される事態を回避することが可能となる。
【００８８】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値ＡＣＴ１に基づいて、属性値Ｗを決定する。従って、活発性評価値ＡＣＴ１が小さい場合には、量子化パラメータが小さくなるような属性値Ｗを設定することにより、画質の向上を図ることができ、一方、活発性評価値ＡＣＴ１が大きい場合には、量子化パラメータが大きくなるような属性値Ｗを設定することにより、発生符号量を抑制することができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ３未満である場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ３を用いる。従って、量子化パラメータを素早く増加させることができるため、効果的に発生符号量を抑制することが可能となる。
【００９０】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータＱＰ１を、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、基準値ＱＰ２が所定値Ｋ４を超える場合には、基準値ＱＰ２として所定値Ｋ４を用いる。従って、量子化パラメータを素早く減少させることができるため、効果的に画質を向上することが可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、所定値Ｋ３，Ｋ４は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値Ｗに応じて異なる値に設定される。従って、画質の劣化の目立ち度合いに応じて適切な所定値Ｋ３，Ｋ４を設定することが可能となる。
【００９２】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、所定値Ｋ３，Ｋ４は、所定数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）あたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差ΔＢ２に応じて異なる値に設定される。従って、符号量の余剰の度合いに応じて適切な所定値Ｋ３，Ｋ４を設定することが可能となる。
【００９３】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、増減値ＱＰ４を決定する。従って、量子化パラメータが大きく設定されている領域がフレーム内の同一箇所に集中する事態を回避できるため、複数のフレームにおいて当該領域が連続することに起因する画質の劣化を回避することが可能となる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック（上記の例では１マクロブロックライン）内における、文字領域の発生状況に基づいて、増減値ＱＰ４を決定する。従って、先に文字領域が多く発生する状況が想定された場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを大きく設定して予め発生符号量を抑制することにより、将来の例外処理の発生を抑制することが可能となる。
【００９５】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、処理対象であるマクロブロックにはイントラマクロブロックが含まれる。従って、イントラマクロブロックに関しても同様の符号量制御を行うことが可能となる。
【００９６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値ＱＰＭが設定されている。イントラマクロブロックに関しては、量子化パラメータを大きい値に設定すると画質の劣化が目立ちやすいため、イントラマクロブロックに関する量子化パラメータに上限値ＱＰＭを設定することにより、画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００９７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、制御部３は、直前に処理した所定の複数のマクロブロック（上記の例では１５マクロブロックライン）に関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する。このように、発生符号量がしきい値を超えている場合には強制的に量子化パラメータを大きく設定するという例外処理を行うことにより、発生符号量が最大許容符号量を超える事態を回避することが可能となる。
【符号の説明】
【００９８】
１ 画像処理装置
２ エンコーダ
３ 制御部
１０ 全体評価値演算部
１１ 部分評価値演算部
１２ パラメータ決定部
１３ 記憶部
１４ ビット数カウンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダと、
前記量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、基準値に対する増減値として決定し、
１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、前記増減値を決定する、画像処理装置。
【請求項２】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記制御部はさらに、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記制御部はさらに、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値とに基づいて、前記増減値を決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、前記属性値を決定する、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記属性値を決定する、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に基づいて、前記属性値を決定する、請求項６又は７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、前記基準値が所定値未満である場合には、前記基準値として前記所定値を用いる、請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、前記基準値が所定値を超える場合には、前記基準値として前記所定値を用いる、請求項１〜９のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に応じて異なる値に設定される、請求項９又は１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値に応じて異なる値に設定される、請求項９又は１０に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記所定値は、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に応じて異なる値に設定される、請求項９，１０，１２のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記制御部はさらに、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記マクロブロックはイントラマクロブロックを含む、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値が設定されている、請求項１６に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記制御部は、直前に処理した所定の複数のマクロブロックに関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１】
画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダと、
前記量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、基準値に対する増減値として決定し、
１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に基づいて、前記増減値を決定する、画像処理装置。
【請求項２】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックに関する動き探索処理によって得られる予測誤差の絶対値和に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記制御部はさらに、前回処理したマクロブロックに関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記制御部はさらに、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差と、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値とに基づいて、前記増減値を決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関するエッジ抽出処理の結果に基づいて、前記属性値を決定する、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックにおける四辺の各領域に関する活発性評価値の最小値に基づいて、前記属性値を決定する、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に基づいて、前記属性値を決定する、請求項６又は７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して増加させる場合において、前記基準値が所定値未満である場合には、前記基準値として前記所定値を用いる、請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに対して減少させる場合において、前記基準値が所定値を超える場合には、前記基準値として前記所定値を用いる、請求項１〜９のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックの全体領域に関する活発性評価値に応じて異なる値に設定される、請求項９又は１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記所定値は、現在の処理対象のマクロブロックに関する所定の属性値に応じて異なる値に設定される、請求項９又は１０に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記所定値は、所定数のマクロブロックあたりの目標符号量と、直前に処理した当該所定数のマクロブロックに関する発生符号量との差に応じて異なる値に設定される、請求項９，１０，１２のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記制御部はさらに、前回処理したフレーム内における、現在の処理対象のマクロブロックに対応する領域に関する発生符号量に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記制御部はさらに、現在の処理対象のマクロブロックよりも先の複数のマクロブロック内における、文字領域の発生状況に基づいて、前記増減値を決定する、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記マクロブロックはイントラマクロブロックを含む、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記イントラマクロブロックに関する量子化パラメータには、所定の上限値が設定されている、請求項１６に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記制御部は、直前に処理した所定の複数のマクロブロックに関する発生符号量が、最大許容符号量に応じて設定される所定のしきい値を超えている場合には、前回処理したマクロブロックに関する量子化パラメータに定数値を加算した値を、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータとして設定する、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１４６８８３（Ｐ２０１１−１４６８８３Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４４０（Ｐ２０１０−５４４０）
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
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